法兰西不能没有动力(非常值得我们借鉴)---1
戴高乐号航母机库内,地勤在为阵风战斗机安装斯奈克玛M88-2涡扇发动机。 www.6park.com和美国、俄罗斯甚至英国比起来,法国的航空工业有着浓厚的法兰西特色。法国的航空工业建立较早,但在二战前一直缺乏高水平的活塞发动机,致使法国战斗机性能平平,战后法国总统戴高乐还对此耿耿于怀。由于二战时败于德国,法国的航空工业在战争期间没有得到什么发展的机会,最多只是充当纳粹德国的生产车间。但法国的航空传统还在,对于动力系统地位的认识还在。战争结束后,法国人急切地发现,美国、苏联和英国早已开始了喷气推进技术的研究,而且都把自己的喷气式飞机送上了天。法国明白,如果不想落后,首要必须解决喷气推进问题。经过六十多年的历程,许多法国航空业人士都谈到法国航空发动机发展史时都说,二战后法国主要发展了3个系列战斗机发动机,即”阿塔”、M53和M88,虽然它们都不及美国同类发动机,但却为法国航空开辟了独属于自己的一方天地。 www.6park.com 阿塔的25年 www.6park.com 德国战败后,原本处于极度保密状态的喷气推进技术已经公开。法国人知道,眼下从英美盟国手中很难拿到最新的技术成果,简单的办法是去找德国人。早在战争结束前夕的1945年2月,纳粹德国负责开发BMW 003喷气发动机的赫尔曼·奥斯特里希(Herman ?strich)及其研发团队匆匆迁往马格德堡附近的小城施塔斯福特。在城外的盐矿里,纳粹建立了地下工厂,继续生产喷气发动机。4月12日,美军占领了施塔斯福特,德国守军投降,奥斯特里希将许多重要技术文件藏在当地一处墓地里。不久,美国普惠公司技术人员组成的10人调查组进驻,找到奥斯特里希,弄走了技术资料。凭借这些资料,美国成功生产出BMW 003。英国人很看重奥斯特里希,布里斯托尔发动机公司力邀奥斯特里希前往英国工作,但奥斯特里希却有自己的打算,与已经在喷气推进领域进展不小的美国和英国相比,在该领域尚属空白的法国能提供的交换筹码显然会更多,而此时法国政府也在积极寻找德国喷气研究技术人员和资料。在秘密会见了法国调查研究局的代表后,奥斯特里希答应帮法国继续发展BMW 003,此时法军在自己的占领区找到了一些BMW 003, 迫切希望能建立起该发动机的生产设施。 www.6park.com 德国宝马BMW003轴流式喷气发动机,法国航空喷气推进技术的最初基础即来源于此 www.6park.com
在和奥斯特里希达成合作意向后,法国在德国法占区瑞肯巴赫的原道尼尔工厂为他建立了研发设施,研究队伍很快扩大到200人。这个研究团队被称作“瑞肯巴赫航空技术工作室”,缩写为”阿塔”(ATAR)。奥斯特里希领导这个团队在BMW 003基础上开发推力更大的轴流式喷气发动机,1945年10月完成初始设计,命名为”阿塔”101。法国政府非常满意,允诺将让团队成员与家人团聚,提供更优厚的薪水,放松旅行限制,甚至将给他们法国国籍。1946年4月,”阿塔”101的图纸被送往法国斯奈克玛公司投入生产(需要指出的是,斯奈克玛当时也是国有公司)。5月,斯奈克玛完成了首批零部件的制造,但压气机和涡轮的制造却遇到了麻烦,直到1947年中才完成。1948年3月26日,第一台完成的”阿塔”101开始试车,在4月5日的测试中,发动机推力达到了3700磅(16.8千牛),经过一番改进,到10月推力提升到了4850磅(22千牛)。到1950年1月,斯奈克玛又制造了多台”阿塔”101加入试验,使总的运转小时数超过了1000,推力进一步提高到5955磅,”阿塔”101成为当时最强劲的喷气发动机之一。要知道当初的BMW 003推力只有1760磅,还不到”阿塔”101的一半。斯奈克玛后来对”阿塔”101进行了小幅改进,增加了定子导流片数量,成为”阿塔”101B。1951年2月,首台”阿塔”101B完成了150小时寿命测试,工作推力达5290磅(24千牛)。12月5日,安装”阿塔”101B的达索“飓风”进行了试飞,从1952年3月27日起,”阿塔”101B又装在格罗斯特“流星”F.4翼下开始飞行测试。不久,斯奈克玛又推出了压气机和燃烧室经过改进的”阿塔”101C,进一步将推力提升到6170磅。其后的”阿塔”101D采用新型高温合金涡轮,同时增大了涡轮尺寸,使涡轮前温度提高到1000摄氏度,推力则提高到6615磅。”阿塔”101D喷管还使用了眼睑式的两片式调节瓣。再后来的”阿塔”101E增加了零级压气机段,将总压缩比提高到4.8:1,推力增至8160磅。法国人又给”阿塔”101D加装了加力燃烧室,发展成”阿塔”101F,推力达到了8380磅,随后”阿塔”101E也增加了加力机构,成为”阿塔”101G,推力提升到10365磅。1954年8月,”阿塔”101F和”阿塔”101G装在“神秘”II上进行了飞行测试,但并未正式装备该机。1955年3月2日,一架“超神秘”进行了成功首飞,它的动力装置来自英国,是罗罗的“埃文”,1956年5月15日,采用法国国产”阿塔”101G的“超神秘”完成首飞。 www.6park.com 斯奈克玛“阿塔”101G3A喷气发动机及使用该动力的达索“超神秘”B2 www.6park.com
随着喷气推进技术的发展,现有的”阿塔”101系列推力渐显不足。1954年,斯奈克玛公司开始开发一种更激进的改进型发动机——”阿塔”08,这种发动机总体设计和”阿塔”101相近,但压气机从原来的7级增加到9级,采用了稍小的两级涡轮和合金压气机转子。最初完成的”阿塔”08B-3压缩比提高到5.5:1,推力达到了令人鼓舞的9500磅。接着法国人为”阿塔”08设计了全新的加力燃烧装置,成为”阿塔”09。1967年1月试车中,”阿塔”09加力推力达到了惊人的12350磅,并很快进一步提高到13230磅。1959年12月斯奈克玛又推出”阿塔”09C,其喷口调节机构由两片改为18片。”阿塔”09C采用了微型涡轮发动机作为起动动力,直接为发动机提供压缩空气,这样发动机可以不必等到压气机达到充分转速时完成起动。此后的”阿塔”09D喷管和加力燃烧室都使用钛合金材料,能让飞机保持两马赫的高速飞行。1969年完成的”阿塔”9K-50重新采用了空心涡轮叶片技术,改善了总体性能,特别是提高了燃油经济性,”阿塔”9K-50也是法国独立自研的第一台7吨级推力的军用引擎。从1945年的”阿塔”101,到1969年的”阿塔”9K-50,法国人花了24年时间,从1吨级推力一直发展到7吨级推力。7吨级推力喷气发动机被视为一国涡轮喷气发动机技术的标志和重要里程碑。自此法国人终于在喷气发动机研制领域中跻身美、英、苏强国之列,组成了第一集团4强俱乐部。正因为如此,“军旗”、“超军旗”、“幻影”III/IV/V/F-1等飞机才有了法兰西自己的动力系统。法国人可以荣耀地宣布,在航空动力领域自己不需要依靠任何人。 www.6park.com 法国布尔歇博物馆收藏的“幻影”F-1战斗机全尺寸内构模型,其中清晰可见“阿塔”9K50发动机,1969年推出的“阿塔”9K50是法国第一台7吨级推力军用喷气发动机 www.6park.com
“阿塔”9K50发展而来的无加力简化版——“阿塔”8K50,后来成为达索“超军旗”的动力 www.6park.com
1955年,法国政府发起了一项旨在实现3马赫飞行速度的研究计划,斯奈克玛受命开发相应的发动机。新发动机沿用”阿塔”101的压气机,但将轻质合金换成了合金钢,以耐受更高的工作温度。高速飞行要求发动机采用空心气冷涡轮叶片,新发动机被命名为M26,1957年5月开始试车,不加力推力达到了10364磅(47千牛)。经过进一步改进的M28在1958年9月的试车中产生了11466磅(52千牛)的推力。几经尝试最终推出的超级”阿塔”是一个里程碑式的产品,采用了当时颇为风行的可调定子,加力推力85千牛。虽然3马赫研究机项目最后无果而终,“超级”阿塔””发动机也在1960年停止研究,但该发动机为法国航空动力开发积累了丰富经验。
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